本文描述的主題的實(shí)施例總體涉及車(chē)輛診斷系統(tǒng)。更具體地，主題的實(shí)施例涉及一種定位與電子裝置相關(guān)的接地偏移的方法。

背景技術(shù)：

包括但不限于汽車(chē)的各種類(lèi)型的系統(tǒng)使用大量電控單元(ecu)，這些ecu配置為控制各種車(chē)輛子系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、安全氣囊、防抱死剎車(chē)系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、車(chē)窗、通訊系統(tǒng)、車(chē)門(mén)和后視鏡調(diào)整系統(tǒng)。雖然這些子系統(tǒng)中一部分是獨(dú)立的，但其他的子系統(tǒng)會(huì)在車(chē)輛運(yùn)行期間要求在彼此之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)ecu失效或雖運(yùn)行但存在故障時(shí)，車(chē)輛可能表現(xiàn)出性能降低或完全癱瘓。

車(chē)輛上的ecu可能會(huì)經(jīng)歷接地偏移狀況。當(dāng)ecu的預(yù)期基準(zhǔn)電壓(例如，零伏特)移位時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)接地偏移狀況。如果出現(xiàn)這種狀況，而且如果相對(duì)于不同基準(zhǔn)電壓對(duì)該移位信號(hào)電壓進(jìn)行了測(cè)量，則將獲得不同的測(cè)量值。

在理想的ecu網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)基準(zhǔn)電壓都是相同的，這樣使得所有信號(hào)電壓測(cè)量值都相對(duì)于彼此是一致的。由于電負(fù)載發(fā)生改變，ecu中的接地偏移可導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行不一致。此外，接地偏移隨著時(shí)間趨于降低，致使故障ecu無(wú)法運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：對(duì)接地故障進(jìn)行檢測(cè)并識(shí)別出多個(gè)電控單元(ecu)中的哪一個(gè)ecu導(dǎo)致接地故障。系統(tǒng)可以是車(chē)載或非車(chē)載系統(tǒng)和/或診斷工具，其能對(duì)搭載于主系統(tǒng)上的ecu的接地完整性進(jìn)行檢查以自動(dòng)識(shí)別并定位ecu網(wǎng)絡(luò)中的接地偏移源。診斷系統(tǒng)利用與報(bào)文中超過(guò)預(yù)期目標(biāo)電壓的電壓測(cè)量值有關(guān)的報(bào)文計(jì)數(shù)。確定與高電壓測(cè)量值有關(guān)的報(bào)文計(jì)數(shù)，并將該計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化?？赏ㄟ^(guò)識(shí)別具有最大計(jì)數(shù)的ecu來(lái)實(shí)現(xiàn)故障ecu的確定，或者可對(duì)如下進(jìn)行進(jìn)一步分析：安裝前是否進(jìn)行測(cè)試，以及產(chǎn)生的故障特征和與故障特征相匹配的計(jì)數(shù)是否識(shí)別出故障ecu。

在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)想一種在故障電控單元中檢測(cè)接地故障的方法。啟用由處理器執(zhí)行的接地故障檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)處理器確定各個(gè)相應(yīng)的電控單元在接地偏移狀況期間于預(yù)定時(shí)間段內(nèi)傳輸?shù)膱?bào)文計(jì)數(shù)。報(bào)文計(jì)數(shù)包括在通信總線之內(nèi)傳送的報(bào)文，其具有高于預(yù)期電壓值至少一個(gè)預(yù)定電壓值的測(cè)量電壓。將各個(gè)相應(yīng)的電控單元的報(bào)文計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。將故障電控單元識(shí)別為標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)文計(jì)數(shù)的函數(shù)。輸出故障信號(hào)以識(shí)別故障電控單元。

附圖說(shuō)明

圖1為電子裝置的網(wǎng)絡(luò)的圖示表示。

圖2示出了診斷系統(tǒng)對(duì)模塊故障進(jìn)行診斷。

圖3示出了多個(gè)can報(bào)文的示例性電壓信號(hào)特征。

圖4為圖3的信號(hào)的放大視圖。

圖5a示出了接地偏移狀況期間示例性的幀計(jì)數(shù)表。

圖5b示出了標(biāo)準(zhǔn)化格式的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。

圖6為示出ecu以及相關(guān)的故障特征的示例性表。

圖7為模式匹配相關(guān)性的示例性表。

圖8示出了確定故障模塊的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)描述意在對(duì)實(shí)施例的主題進(jìn)行理解時(shí)進(jìn)行說(shuō)明，而并不旨在對(duì)主題的實(shí)施例或這些實(shí)施例的應(yīng)用和用途進(jìn)行限制?！笆纠浴币辉~的任何用途都旨在理解為“用作示例、例子或例證”。本文闡明的實(shí)施方式僅用作示例，并不意在理解為較其他實(shí)施方式更優(yōu)選或更優(yōu)越。本文的描述并不意在受任何在前述背景技術(shù)、詳細(xì)描述、簡(jiǎn)述或以下詳細(xì)描述中介紹的明示或暗示的理論所約束。

本文可依據(jù)功能和/或邏輯塊部件，并參照可通過(guò)各種計(jì)算部件或裝置執(zhí)行的操作、處理任務(wù)和功能的符號(hào)表示對(duì)技術(shù)和工藝進(jìn)行描述。這些操作、任務(wù)和功能有時(shí)也稱(chēng)為由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算機(jī)化的、由軟件實(shí)現(xiàn)的或由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的操作、任務(wù)和功能。應(yīng)當(dāng)理解，附圖中所示的各種塊部件可通過(guò)任何數(shù)目的配置為執(zhí)行具體功能的硬件、軟件和/或固件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,系統(tǒng)或部件實(shí)施例可采用各種集成電路部件(例如，存儲(chǔ)器元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查詢(xún)表等，它們可在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其他控制裝置的控制下實(shí)現(xiàn)各種功能)。

如果以軟件形式實(shí)現(xiàn)，則本文描述的系統(tǒng)的各種元件實(shí)質(zhì)上是執(zhí)行各種任務(wù)的代碼段或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。在某些實(shí)施例中，程序或代碼段存儲(chǔ)在有形的處理器可讀介質(zhì)中，這種介質(zhì)可包括任何可存儲(chǔ)或傳輸信息的介質(zhì)。非暫時(shí)或處理器可讀介質(zhì)的示例包括電子電路、微控制器、專(zhuān)用集成電路(asic)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置、rom、閃存、可擦除rom(erom)、軟盤(pán)、cd-rom、光盤(pán)、硬盤(pán)等。

本文描述的系統(tǒng)和方法可用于在通過(guò)通信總線互相連接構(gòu)成的電子裝置網(wǎng)絡(luò)(如，車(chē)載車(chē)輛通信網(wǎng)絡(luò))中定位接地偏移。接地偏移定位技術(shù)依賴(lài)于總線電壓測(cè)量值以及電壓測(cè)量值的時(shí)間戳。雖然下文相對(duì)于車(chē)輛通信對(duì)方式和方法進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解：汽車(chē)應(yīng)用僅僅是示例性的，本文公開(kāi)的構(gòu)思還可應(yīng)用于任何其他合適的通信系統(tǒng)，如，舉例來(lái)說(shuō)，一般工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用、制造和裝配應(yīng)用以及游戲。

本文描述的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”可廣義地理解為不僅包括乘用車(chē)，而且還包括任何其他車(chē)輛，包括但不限于：摩托車(chē)、卡車(chē)、運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)(suv)、休閑車(chē)(rv)、船舶、飛行器、農(nóng)用車(chē)輛和工程車(chē)輛。本文描述的系統(tǒng)和方法還可實(shí)現(xiàn)為搭載于主車(chē)輛上(例如，以ecu或任何車(chē)載處理模塊來(lái)實(shí)現(xiàn))，或以可利用適當(dāng)配置的接口連接至車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)的非車(chē)載診斷工具、裝置或部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。換言之，本文描述的方法可在服務(wù)工具上實(shí)現(xiàn)，而不是在ecu或網(wǎng)關(guān)模塊上實(shí)現(xiàn)。此外，盡管下文相對(duì)于包含了布置為控制器局域網(wǎng)(can)的ecu的通信系統(tǒng)進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解：本文描述的方法同樣可應(yīng)用于任何采用非隔離多點(diǎn)分支總線的通信系統(tǒng)。

現(xiàn)參照附圖，圖1為電子裝置的網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化圖示表示。應(yīng)當(dāng)理解，所示以及所描述的實(shí)施例包括搭載于主車(chē)輛上的ecu12的網(wǎng)絡(luò)，且可包括較所示更多或更少的ecu。ecu可包括下列常用模塊，包括但不限于：發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊；變速器控制模塊；車(chē)身控制模塊；車(chē)載資訊系統(tǒng)控制模塊；后差速器控制模塊；電子駐車(chē)制動(dòng)模塊；人機(jī)接口模塊；和電子制動(dòng)控制模塊；

圖1還示出了診斷系統(tǒng)14，其可包括但不限于：車(chē)載模塊(如，另一ecu)；車(chē)載中央網(wǎng)關(guān)模塊，其與多個(gè)不同的搭載于車(chē)輛上的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；非車(chē)載或外部診斷工具、裝置或子系統(tǒng)；或任何適當(dāng)配置的以及兼容的計(jì)算機(jī)裝置。每個(gè)ecu12都通過(guò)通信總線16互相連接。通信總線16描述為單線總線；然而，通信總線16可實(shí)現(xiàn)為雙線總線或大于雙線總線的總線。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖1示出了具有四個(gè)ecu的單一通信局域網(wǎng)(can)。然而，實(shí)際上，車(chē)輛可包括四個(gè)以上的ecu(例如，30個(gè))。應(yīng)當(dāng)理解，主車(chē)輛可包括多個(gè)can，并且任何相應(yīng)的ecu12可屬于一個(gè)或多個(gè)線總線。

在常規(guī)車(chē)輛系統(tǒng)中，典型的網(wǎng)絡(luò)總線協(xié)議是can，其是一種多主控廣播串行總線標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)為允許微控制器和其他裝置在主車(chē)輛中與彼此通信。can協(xié)議中最常用的物理層標(biāo)準(zhǔn)是由iso-11898-2定義的雙線均衡信令方案(稱(chēng)為高速can)。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)說(shuō)明了雙線差動(dòng)總線，其中節(jié)點(diǎn)數(shù)目受限于母線電負(fù)載。每一個(gè)屬于can的ecu都連接到母線的兩條線上。母線的兩條線識(shí)別為canhigh和canlow。在某些非限制性的示例性實(shí)施例中，共模電壓范圍為從canlow上的1.5伏特至canhigh上的3.5伏特。更具體地，canlow上的電壓通常在大約1.5至2.5伏特的范圍內(nèi)，而canhigh上電壓通常在大約2.5至3.5伏特的范圍內(nèi)。

通信總線16上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文，但不同時(shí)動(dòng)作。每一報(bào)文(也稱(chēng)為can幀)包括數(shù)據(jù)以及一些可根據(jù)需要讀取和解譯的識(shí)別信息。識(shí)別信息攜帶在報(bào)文的判優(yōu)字段中進(jìn)行傳送。判優(yōu)字段還用作表示報(bào)文優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí)識(shí)別符，其中具有較低優(yōu)先級(jí)識(shí)別符值的報(bào)文比具有較高優(yōu)先級(jí)識(shí)別符值的報(bào)文的優(yōu)先級(jí)高，因此會(huì)被優(yōu)先傳輸。優(yōu)先級(jí)識(shí)別符必須是唯一分配給唯一一個(gè)ecu，否則兩個(gè)不同的ecu可能同時(shí)在判優(yōu)中取勝，這將會(huì)導(dǎo)致總線錯(cuò)誤。因而，優(yōu)先級(jí)識(shí)別符還起到源識(shí)別符的作用，源識(shí)別符唯一映射到一個(gè)且唯一一個(gè)ecu上。相應(yīng)的ecu可具有一個(gè)以上唯一映射到其上的源識(shí)別符。

can協(xié)議包括隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)。差分電壓用于表示隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)(即，位)。在隱性狀態(tài)下(邏輯1)，canhigh和canlow上的差分電壓小于最小閾值。在顯性狀態(tài)下(邏輯0)，canhigh和canlow上的差分電壓大于最小閾值。can網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)攜帶在報(bào)文中進(jìn)行傳輸，報(bào)文更常稱(chēng)為幀。通過(guò)位字段將給定can幀與前面的幀分開(kāi)，位字段被稱(chēng)為幀間間隔，包括至少三個(gè)連續(xù)的隱性位。在這些連續(xù)的隱性位后面，如果檢測(cè)到顯性位，則將該顯性位作為下一幀的“幀開(kāi)始”位。

每個(gè)ecu12通常包括處理器或微控制器、記憶存儲(chǔ)裝置、can控制器和收發(fā)器。ecu微控制器控制報(bào)文的中繼，且常與傳感器、致動(dòng)器和控制裝置相連接。can控制器通常為微處理器的一個(gè)主要部分，配置為存儲(chǔ)從通信總線16接收的串行位直到可以獲得整個(gè)報(bào)文，然后可通過(guò)ecu微控制器得到報(bào)文。can控制器還配置為接收微處理器傳輸?shù)膱?bào)文，這些報(bào)文隨后會(huì)以位的形式串行傳輸?shù)酵ㄐ趴偩€16上。收發(fā)器則將can使用的各層級(jí)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成can控制器可處理的層級(jí)，反之亦然。

圖2示出了診斷系統(tǒng)14，其表示一種診斷搭載于主車(chē)輛上的can以對(duì)接地偏移源進(jìn)行定位的系統(tǒng)。診斷系統(tǒng)14用作示例，并可實(shí)現(xiàn)為車(chē)載部件、子系統(tǒng)或模塊，或者其可以實(shí)現(xiàn)為能夠根據(jù)需要連接到通信總線16上以執(zhí)行各種功能的非車(chē)載裝置或部件。圖2進(jìn)一步示出了診斷系統(tǒng)14的簡(jiǎn)化表示。在一些實(shí)施例中，診斷系統(tǒng)14可以搭載于主車(chē)輛上的相應(yīng)的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中相應(yīng)的模塊經(jīng)由通信總線16連接到ecu12.應(yīng)當(dāng)理解，任何模塊都可用作診斷節(jié)點(diǎn)。相應(yīng)的模塊還可用作集中式接口，其與多個(gè)不同的搭載于主車(chē)輛上的can進(jìn)行通信。因此，相應(yīng)的模塊可針對(duì)一個(gè)以上搭載于車(chē)輛上的can執(zhí)行診斷程序(包括接地偏移檢測(cè))。在其他實(shí)施例中，診斷系統(tǒng)14可實(shí)現(xiàn)為主車(chē)輛之外的診斷工具(即，非車(chē)載工具)。診斷工具包括適當(dāng)配置的接口，用以與通信總線16建立通信，如圖1所示。例如，診斷工具可實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(例如，筆記本電腦、平板電腦或移動(dòng)裝置)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有與主車(chē)輛上的插頭、插座或接口兼容的連接電纜。

診斷系統(tǒng)14通常包括至少一個(gè)處理器20和至少一個(gè)與處理器18相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)裝置22?；蛘撸幚砥?0和存儲(chǔ)介質(zhì)22可實(shí)現(xiàn)為單一集成電路部件，如，微控制器或asic。診斷系統(tǒng)14還可包括特定的輸入/輸出(i/o)特征24。在車(chē)輛系統(tǒng)中，診斷系統(tǒng)14可包括或配合于支持附加功能或支持本文描述的技術(shù)和方法的附加元件、裝置、部件或特征。

存儲(chǔ)裝置22(或另一存儲(chǔ)器裝置或部件)可表示有形的、非暫時(shí)性的電子存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行指令。處理器20執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置22中的指令以執(zhí)行一種在電子裝置的網(wǎng)絡(luò)(例如，基于車(chē)輛的can)中定位接地偏移源的方法。診斷系統(tǒng)14可執(zhí)行指令，這些指令有效地將可能為通用計(jì)算平臺(tái)的存在轉(zhuǎn)換成一臺(tái)專(zhuān)用的支持本文介紹的技術(shù)、工藝和方法的設(shè)備。這特別適用于可能使用計(jì)算機(jī)設(shè)備的外部非車(chē)載實(shí)現(xiàn)方式。

i/o特征24可發(fā)起或控制診斷系統(tǒng)14的功能，以及/或者用以根據(jù)需要產(chǎn)生適當(dāng)格式化的輸出。在車(chē)輛系統(tǒng)中，i/o特征24可包括：例如，can收發(fā)器、模數(shù)(a/d)轉(zhuǎn)換器或類(lèi)似器件。i/o特征24能將ecu中的一個(gè)或多個(gè)識(shí)別為潛在的接地偏移源。在某些實(shí)施例中，i/o特征24能生成指示診斷系統(tǒng)14檢測(cè)到的接地偏移狀況的診斷故障碼，而在其他實(shí)施例中，i/o特征24用于發(fā)出故障信號(hào)，如，警報(bào)或警告報(bào)文，從而生成故障報(bào)告以顯示測(cè)試結(jié)果等?？筛鶕?jù)需要視特定實(shí)施例而定，由診斷系統(tǒng)14對(duì)這些及其他報(bào)告功能進(jìn)行支持。

診斷系統(tǒng)14執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令以監(jiān)測(cè)通信總線16上的報(bào)文的電壓特性，此目的是識(shí)別發(fā)生接地偏移的ecu。

圖3為具有多個(gè)ecu的can的信號(hào)電壓特性的示圖。在圖3中，電壓信號(hào)的上一“半”對(duì)應(yīng)canhigh,電壓信號(hào)的下一“半”對(duì)應(yīng)canlow?？傮w上指定為30的區(qū)域表示相應(yīng)的幀組，在該幀組中不存在接地故障。當(dāng)所有ecu接地都正常時(shí)，典型的預(yù)期can電壓特征的平均幀和幀間電壓大約是2.5伏特。

圖4為區(qū)域30中的信號(hào)的一部分的放大圖，用以示出：相應(yīng)的幀組包括串行傳輸中一個(gè)或多個(gè)ecu傳輸?shù)母鞣N報(bào)文。如圖4所示，信號(hào)的豎直線的缺口32表示前一報(bào)文的結(jié)束以及下一報(bào)文的開(kāi)始。如所示，可在該相應(yīng)的時(shí)間幀之內(nèi)在can上傳輸各種報(bào)文，報(bào)文具有不同傳輸速率和不同傳輸長(zhǎng)度。因此，傳輸信號(hào)的缺口識(shí)別表示一個(gè)報(bào)文的計(jì)數(shù)。通過(guò)識(shí)別相應(yīng)的時(shí)間段的電壓信號(hào)的缺口數(shù)，可以確定在該時(shí)間段內(nèi)傳輸?shù)挠?jì)數(shù)(即，報(bào)文數(shù))量。

再參照?qǐng)D3，在區(qū)域30中的相應(yīng)的幀組的每一個(gè)之中的峰值電壓都相對(duì)穩(wěn)定且一致，其中canhigh的峰值電壓大約為3.5伏特，canlow的峰值電壓大約為2.5伏特。此外，每一測(cè)量電壓的平均幀電壓都相對(duì)穩(wěn)定且一致，大約為2.5伏特。這些特性可指示ecu接地正確，對(duì)于區(qū)域30中的該相應(yīng)的幀組來(lái)說(shuō)，任何一個(gè)ecu中都沒(méi)有接地偏移。

應(yīng)當(dāng)理解，相應(yīng)的一組幀包括快速連續(xù)地傳輸?shù)膱?bào)文。應(yīng)當(dāng)理解，每一個(gè)ecu都能按不同時(shí)間在can上傳輸報(bào)文，且取決于每個(gè)報(bào)文之內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容量，每個(gè)報(bào)文都可具有不同的傳輸長(zhǎng)度。因此，報(bào)文傳輸速率可從一個(gè)到另一個(gè)ecu發(fā)生變化。例如，相應(yīng)的ecu可在相應(yīng)的傳輸時(shí)段傳輸給定報(bào)文。相應(yīng)地，一些ecu生成較高百分比的于can上傳輸?shù)膱?bào)文，而其他的ecu則生成相對(duì)較低量的報(bào)文流量。

還如圖3中所示，通過(guò)區(qū)域34總體指定了幀組，其示出可指示接地偏移狀況的信號(hào)電壓特性。與沒(méi)有接地偏移的區(qū)域30相比，相應(yīng)的幀組34發(fā)生偏移(即，向上移位)，其具有可指示接地偏移狀況的電壓特性。在該示例中，發(fā)起這些相應(yīng)的報(bào)文組的ecu具有拉高的接地電壓(其接地電壓大于基準(zhǔn)零)。該接地偏移使得在故障ecu傳輸報(bào)文時(shí)canhigh和canlow被拉高。由該ecu引起的接地偏移狀況使得其他報(bào)文相對(duì)于它們的層級(jí)向上移位。如圖3中的區(qū)域34所示，與區(qū)域22中所示的3.5伏特的健康電壓信號(hào)相比，這些相應(yīng)的幀組的峰值電壓對(duì)于canhigh來(lái)說(shuō)大約為5.5伏特。此外，與區(qū)域30中所示的2.5伏特的健康電壓信號(hào)相比，這些相應(yīng)的幀組的峰值電壓對(duì)于canlow來(lái)說(shuō)大約為4.0伏特。因此，幀組34的平均峰值幀電壓也被向上移位大約1.5伏特至一個(gè)大約4.0伏特的值。

已知有用于分析指示接地偏移的區(qū)域的方法，用以通過(guò)確定哪一個(gè)ecu具有最高的識(shí)別出接地偏移的相應(yīng)的區(qū)域的計(jì)數(shù)來(lái)確定故障ecu。為了確定哪一個(gè)ecu出現(xiàn)故障，必須對(duì)每一報(bào)文中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以識(shí)別哪一個(gè)ecu傳輸了該報(bào)文。每一報(bào)文都包含報(bào)文頭部，其包括識(shí)別傳輸模塊的識(shí)別符。如前所述，已知技術(shù)測(cè)量can上的報(bào)文的電壓，然后基于該報(bào)文中的識(shí)別符確定傳輸該報(bào)文的模塊。然而，由于電壓測(cè)量和報(bào)文識(shí)別是不同步的，這種類(lèi)型的技術(shù)可能產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果?？墒褂脝蝹€(gè)微控制器電壓傳感器來(lái)測(cè)量所有在can上傳輸?shù)碾妷海⑶铱赏ㄟ^(guò)微控制器電壓傳感器瞬間確定信號(hào)的電壓測(cè)量值。然而，就分析報(bào)文中的數(shù)據(jù)以確定傳輸模塊而言，在通過(guò)微控制器電壓傳感器測(cè)量電壓的時(shí)間和通過(guò)can控制器分析報(bào)文以確定識(shí)別符的時(shí)間之間會(huì)發(fā)生延遲。因此，由于讀取報(bào)文中的數(shù)據(jù)有延遲，可能錯(cuò)誤地將計(jì)數(shù)與錯(cuò)誤的報(bào)文相關(guān)聯(lián)。換言之，可能會(huì)錯(cuò)誤地將ecu與電壓讀取信號(hào)相關(guān)聯(lián)，這是因?yàn)?，由于識(shí)別符因延遲不能在獲得電壓測(cè)量值的時(shí)間瞬間讀取頭部數(shù)據(jù)，讀取頭部數(shù)據(jù)時(shí)可能針對(duì)的是上一個(gè)幀(報(bào)文)而不是當(dāng)前幀(報(bào)文)?？墒褂酶鞣N技術(shù)獲得報(bào)文數(shù)據(jù)，包括增加窗口大小。延遲太長(zhǎng)可能不會(huì)正確地捕獲到正確的報(bào)文識(shí)別符，而窗口太大可能會(huì)捕獲到過(guò)多數(shù)據(jù)。因此，本文的技術(shù)使用預(yù)定窗口大小和預(yù)定延遲。優(yōu)選地，延遲為兩毫秒(即，2ms)。用于測(cè)量高can電壓的最佳窗口基本上等于延遲加250μs之和。雖然該技術(shù)有助于更準(zhǔn)確地識(shí)別出每一ecu的計(jì)數(shù)，然而其中仍然存在缺陷，包括來(lái)自不同報(bào)文時(shí)段的不同報(bào)文計(jì)數(shù)。

為了克服該缺陷，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。圖5a示出了表，其中，針對(duì)每個(gè)相應(yīng)的于接地偏移期間在窗口中傳輸報(bào)文的模塊，對(duì)幀(即，報(bào)文)進(jìn)行了計(jì)數(shù)。在圖5a中，用于獲得電壓測(cè)量值的最佳窗口大小應(yīng)等于250μs。應(yīng)當(dāng)理解，該相應(yīng)的參數(shù)是可以調(diào)整的。在確定的窗口后的時(shí)間延遲(例如，2ms)之后，由can控制器讀取報(bào)文。標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將其作為相應(yīng)的ecu的具有高電壓的報(bào)文數(shù)相對(duì)于該ecu的報(bào)文總數(shù)的百分比。該表達(dá)可由以下公式表示：

圖5b表示標(biāo)準(zhǔn)格式的圖5a中的接地故障數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化消除了數(shù)據(jù)的任何扭曲?？苫趫D5b中的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)圖表中的相應(yīng)的具有最大計(jì)數(shù)的ecu來(lái)選取候選ecu。

在第二優(yōu)選實(shí)施例中，基于高電壓幀的頻率應(yīng)用隔離技術(shù)。該技術(shù)的分析是基于高電壓幀的報(bào)文頻率等于故障ecu發(fā)送的報(bào)文頻率。該例程基于每一ecu在相應(yīng)的時(shí)段之內(nèi)傳輸?shù)膱?bào)文數(shù)確定高電壓的故障特征。換言之，將相應(yīng)的窗口期間的高電壓幀重新計(jì)數(shù)與預(yù)定故障特征表相比，預(yù)定故障特征表包括每一個(gè)ecu的故障特征。如果電壓幀值的頻率數(shù)在表中的故障特征范圍之內(nèi)，則將與確定的故障特征范圍相關(guān)聯(lián)的ecu識(shí)別為故障ecu。

基于相應(yīng)的時(shí)間段之內(nèi)傳輸?shù)膱?bào)文數(shù)確定故障特征?？苫谝韵鹿酱_定任一ecu的頻率特征。

其中，cj為時(shí)段pj之內(nèi)的報(bào)文數(shù)。對(duì)于相應(yīng)的ecu的各個(gè)相應(yīng)的故障特征，將預(yù)定不確定性閾值(+ε,-ε)應(yīng)用于相應(yīng)的故障特征，從而得到各個(gè)相應(yīng)的ecu的故障特征范圍。通過(guò)將相應(yīng)的ecu或ecu組合的故障引入試驗(yàn)臺(tái)或試驗(yàn)車(chē)輛中，識(shí)別該相應(yīng)的ecu或ecu組合的故障特征，可生成該表。圖6示出了識(shí)別出ecu和相關(guān)聯(lián)的故障特征的示例性表40。

在確定了每一ecu和ecu組合的頻率特征之后，在車(chē)輛中實(shí)現(xiàn)故障特征表40。在車(chē)輛運(yùn)行期間，當(dāng)檢測(cè)到接地故障時(shí)，獲得相應(yīng)的窗口的高電壓測(cè)量值。相對(duì)于測(cè)量的高電壓值確定電壓幀頻率。電壓幀頻率由以下公式表示：

其中，w為窗口大小。一旦電壓幀頻率確定，則將確定的電壓幀頻率的值與故障特征表40相比，并確定該確定值位于哪一頻率范圍內(nèi)。表42進(jìn)一步示出了示例性的電壓幀值計(jì)算頻率，其可與相應(yīng)的頻率特征范圍表40相比以識(shí)別候選故障ecu。如果電壓幀值頻率處于頻率特征范圍之內(nèi)，則基于與相應(yīng)的頻率特征范圍相關(guān)聯(lián)的ecu來(lái)識(shí)別故障ecu。

圖7示出了確定與接地偏移相關(guān)聯(lián)的故障ecu的第三實(shí)施例。圖7所述技術(shù)使用了模式匹配相關(guān)性。通過(guò)使用本文描述的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，針對(duì)相應(yīng)的窗口確定每一ecu的標(biāo)準(zhǔn)化值。在前一實(shí)施例中，將具有最高計(jì)數(shù)的ecu識(shí)別為故障ecu。在本文描述的實(shí)施例中，使用三個(gè)具有最高計(jì)數(shù)的ecu與故障特征表相比。通過(guò)將相應(yīng)的ecu或ecu組合的故障引入試驗(yàn)臺(tái)或試驗(yàn)車(chē)輛中，識(shí)別該相應(yīng)的ecu以及其他ecu在窗口期間的故障特征，可生成故障特征表。與識(shí)別具有所有的故障特征的ecu計(jì)數(shù)中最大數(shù)的計(jì)數(shù)的ecu相比，使用三個(gè)當(dāng)接地偏移發(fā)生時(shí)在該窗口期間傳輸報(bào)文的每一個(gè)ecu之中具有最大計(jì)數(shù)的ecu來(lái)生成該ecu的故障特征。因此，通過(guò)為故障特征添加補(bǔ)充細(xì)節(jié)而使用更穩(wěn)健的方法。換言之，用于識(shí)別故障特征的細(xì)節(jié)越多，匹配故障特征的模式的技術(shù)將更穩(wěn)健。應(yīng)當(dāng)理解，由于ecu的數(shù)目可調(diào)整并可基于想要的穩(wěn)健度而改變，本文可使用若干而非三個(gè)ecu。

圖7示出了故障特征表50，在該生成的表中，當(dāng)相應(yīng)的模塊或模塊組合被引發(fā)故障時(shí)，識(shí)別出所列的ecu中的三個(gè)最大計(jì)數(shù)。如故障特征表50所示，故障模塊在列52中識(shí)別出，該相應(yīng)的模塊的相關(guān)聯(lián)的具有所有引發(fā)故障計(jì)數(shù)中最大三個(gè)計(jì)數(shù)的故障特征(fecui)在列54中識(shí)別出。如所示，一些故障特征可包括三個(gè)模塊、兩個(gè)模塊或一個(gè)單一模塊。關(guān)于為什么少于三個(gè)模塊僅可包括相應(yīng)的故障特征的原理是：少于三個(gè)模塊在相應(yīng)的故障窗口期間實(shí)際上記錄了任何計(jì)數(shù)。因此，如果于該相應(yīng)的窗口沒(méi)有額外的模塊記錄故障，則可能不存在可用于故障特征的第二或第三模塊。

在圖7中，第一圖表56表示當(dāng)存在接地偏移時(shí)，識(shí)別出的故障特征的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)數(shù)。該示例性圖表示當(dāng)檢測(cè)到接地偏移且對(duì)計(jì)數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，在相應(yīng)的窗口期間傳輸報(bào)文的模塊的計(jì)數(shù)。如圖表56所示，將于這個(gè)窗口期間記錄故障的多個(gè)模塊中最高的三個(gè)模塊(例如，ebcm、hmi和onstar)從圖表56中剔除。使用匹配于故障特征表50的模式對(duì)這三個(gè)從圖表56中剔除的最高模塊進(jìn)行比較。如果基于從圖表56中剔除的三個(gè)模塊的模式與匹配故障特征表50中的相應(yīng)的故障特征匹配，則選擇與確定的故障特征相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)的故障模塊用于識(shí)別故障模塊。在該示例中，選擇ebcm模塊。

第二圖表58表示當(dāng)存在接地偏移時(shí)確定的故障特征的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)數(shù)。該示例性圖表示當(dāng)檢測(cè)到接地偏移且對(duì)計(jì)數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，在相應(yīng)的窗口期間傳輸報(bào)文的模塊的計(jì)數(shù)。如圖表58所示，標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)數(shù)。如圖表58所示，當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，僅有一個(gè)單一模塊(例如，hmi)于該相應(yīng)的窗口期間傳輸了報(bào)文。因此，只有hmi模塊將構(gòu)成故障特征。將僅包括hmi的故障特征與故障特征表50相比。如果基于單一的hmi模塊的模式與匹配故障特征表50中的相應(yīng)的故障特征匹配，則選擇與確定的故障特征相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)的故障模塊用于識(shí)別故障模塊。在該示例中，識(shí)別了故障hmi模塊。

應(yīng)當(dāng)理解，如本文描述的每一實(shí)施例都能被單獨(dú)或彼此組合實(shí)施。以下如圖8所示的流程圖描述了一種結(jié)合三個(gè)實(shí)施例中的每一個(gè)的方式。

在框60中，檢測(cè)到引發(fā)接地故障檢測(cè)技術(shù)的狀況。在框61中，所有變量為初始化了的。

在框62中，讀取時(shí)間t0(例如，1.0sec)的canhigh電壓和canlow電壓。存儲(chǔ)與canhigh相關(guān)聯(lián)的最大電壓vhmax和與canlow相關(guān)聯(lián)的vhmax。

在框63中，確定使用t1和t2的高電壓閾值。通過(guò)max(vhmax-1,4)確定使用t1的高電壓閾值。從(vhmax-1)伏特的差值或4伏特的最大值中選擇電壓。此外，通過(guò)max(vhmax-1,3)確定使用t2的高電壓閾值。從(vhmax-1)伏特的差值或3伏特的最大值中選擇電壓。

在框64中，讀取t3(例如，1.5sec)的canhigh電壓和canlow電壓。存儲(chǔ)canhigh>t1和canlow>t2的時(shí)間戳。

在框65中，如果時(shí)間差小于t4，則將點(diǎn)刪除。隨后對(duì)高電壓幀進(jìn)行計(jì)數(shù)。將圖4中所述技術(shù)應(yīng)用于高電壓幀計(jì)數(shù)。

在框66中，對(duì)匹配圖4所示的故障特征表的任何數(shù)據(jù)范圍的高電壓幀計(jì)數(shù)進(jìn)行確定。如果匹配，則例程進(jìn)入步驟67；否則，例程返回框64，繼續(xù)讀取下一時(shí)間段的canhigh電壓和canlow電壓。

在框67中，響應(yīng)于對(duì)匹配的識(shí)別，執(zhí)行圖5a-b所示的相關(guān)性例程。收集canhigh電壓和canlow電壓，以及來(lái)自候選ecu的報(bào)文。確定如相關(guān)性例程中描述的來(lái)自每一報(bào)文的識(shí)別符。

在框68中，在預(yù)定時(shí)間窗口t5內(nèi)將電壓和報(bào)文相關(guān)聯(lián)。

在框69中，使用本文描述的技術(shù)將基于相關(guān)聯(lián)的電壓和報(bào)文的計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。識(shí)別具有標(biāo)準(zhǔn)化值中最高值的計(jì)數(shù)，并識(shí)別相關(guān)聯(lián)的ecu。

如果期望得到更穩(wěn)健的結(jié)構(gòu)，則可以使用框69中的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果應(yīng)用模式匹配。在框70中，使用圖7中所述的計(jì)數(shù)模式匹配例程選擇識(shí)別出的模塊。基于模式匹配，將候選ecu識(shí)別為故障模塊。

在框71中，在識(shí)別出故障ecu之后，可對(duì)用戶(hù)、維修技術(shù)員或類(lèi)似識(shí)別故障模塊的人輸出警報(bào)。可由維修技術(shù)員使用維修診斷工具識(shí)別故障模塊并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中用于以后檢索。

雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但本發(fā)明涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到各種可選的設(shè)計(jì)和實(shí)施例可用于實(shí)施由以下權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明。